The History and Development of Cybernetics

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Presentazione sul tema: "The History and Development of Cybernetics"— Transcript della presentazione:

1 The History and Development of CyberneticsLa Storia eLo Sviluppo della CiberneticaThe History and Development of Cybernetics. Presented by The George Washington University in conjunction with the American Society for Cybernetics.

2 The History and Development of CyberneticsLa Storia eLo Sviluppo della CiberneticaThe History and Development of Cybernetics. Presented by The George Washington University in conjunction with the American Society for Cybernetics.Presented by The George Washington University in Cooperation withThe American Society for Cybernetics

6 Knowledge MasteryInfatti, fino a pochi secoli fa, era possibile per alcuni personaggi dominare una parte significativa della conoscenza umana allora esistente.In fact, up until the last few hundred years, it was possible for some people to master a significant portion of man's existing body of knowledge.Leonardo DaVinci

24 Keeping up with DevelopmentsChiaramente, una persona non può ormai più riuscire a seguire gli sviluppi di tutti i campi, anche se è un maestro in molti di essi come Leonardo Da Vinci.Clearly, it is no longer possible for one person to keep up with developments in all fields, let alone be a leader in many of them, as Leonardo Da Vinci was.

25 How to Live and Work in a Technically Advanced Society?La specializzazione è divenuta una necessità. Allora, come viviamo e lavoriamo realmente in una società tecnicamente avanzata?Specialization has become a necessity. How then, do we live and work effectively in a technically advanced society?

26 Underlying PrinciplesEsiste un modo con il quale tu, donna o uomo moderno, puoi orientarti attraverso la complessità, formulare un insieme di principi comuni a tutti i sistemi e quindi aumentare la tua capacità di regolare il mondo in cui vivi?Is there a way that you, the modern man or woman, can sort through the complexity, formulate a set of principles underlying all systems and thereby enhance your ability to regulate the world in which you live?

27 Cybernetics = Regulation of SystemsCibernetica = Regolazione dei SistemiQuesta domanda interessò un gruppo di ricercatori, negli anni Quaranta del XX° Secolo, che diventarono i pionieri di quel campo che sarebbe stato poi chiamato Cibernetica, la scienza della regolazione dei sistemi.This question was of interest to a handful of people in the 1940s who were the pioneers in a field that has become known as Cybernetics, the science of the regulation of systems.

31 Norbet WeinerQuesto termine fu coniato nel 1948 e definito come scienza da Norbert Wiener, nato nel 1894 e scomparso nel Wiener divenne noto come il Padre della Cibernetica.This word was coined in 1948 and defined as a science by Norbert Wiener, who was born in 1894 and died in He became known as the Father of Cybernetics.

36 Feedback – ThermostatUn esempio più familiare dell’impiego della retroazione per controllare un sistema è rappresentato dal comune termostato per regolare la temperatura di una stanza.A more familiar example of the use of feedback to regulate a system is the common thermostat for heating a room.

50 Elsie ha molto in comune con Timothy. Grey Walter and FamilyIn questa fotografia Walter è con sua moglie Vivian, il figlio Timothy, ed Elsie la tartaruga.Elsie ha molto in comune con Timothy.Proprio come Timothy cerca cibo, che viene immagazzinato nel suo corpo come grasso, Elsie cerca luce per alimentarsi e trasformarla in energia elettrica per caricare un accumulatore al suo interno. Solo allora è pronta per un riposino, proprio come Timothy dopo un pasto, in una zona di penombra.Walter is pictured here with his wife Vivian, their son Timothy, and Elsie the tortoise. Elsie has much in common with Timothy. Just as Timothy seeks out food, which is stored in his body in the form of fat, Elsie seeks out light which she 'feeds' on and transforms into electrical energy which charges an accumulator inside her. Then she's ready for a nap, just like Timothy after a meal, in an area of soft light.

51 The Anatomy of ElsieL’anatomia di Elsie è molto differente da quella umana, anche se ne imita il comportamento umano. Ecco come appare Elsie al suo interno.Although Elsie's behavior imitates that of a human, her anatomy is very different. This is what Elsie looks like underneath her shell. She looks a lot more like the inside of a transistor radio than . . .

52 Simulating a Human’s FunctionSembra molto più simile all’interno di una radio a transistor che . . .. . . the inside of a human body. But as a cybernetician, Walter was not interested in imitating the physical form of a human being, but in simulating a human's function.

57 Designs to Help with Human TasksPer secoli si sono progettate macchine per eseguire compiti umani e non solamente per quelli che richiedono potenza muscolare.For centuries, people have designed machines to help with human tasks and not just tasks requiring muscle power.

58 AutomataAutomi, come le piccole figure in movimento umane o animali che emergono dagli orologi a cucù e dalle scatole a charillon, furono molto popolari nel XVIII° Secolo.Le macchine capaci di pensare sono state un soggetto speculativo molto prima che fosse inventato il calcolatore elettronico.Automata, such as the little moving figures of people or animals that emerge from cuckoo clocks and music boxes, were popular in the 1700's and machines capable of thinking were a subject for speculation long before the electronic computer was invented.

60 Professionals Speak Different LanguagesIl chairman di questi incontri, Warren McCulloch, scrisse che questi scienziati trovarono molta difficoltà nel comprendersi, perché ciascuno aveva sviluppato un proprio linguaggio professionale.The chairman of these meetings, Warren McCulloch, wrote that these scientists had great difficulty in understanding each other, because each had his own professional language.

61 Margaret Mead Breaks A ToothGli argomenti trattati erano così coinvolgenti ed infuocati che Margaret Mead, una dei frequentatori, una volta non si accorse neanche di essersi rotta un dente se non al termine dell’incontro.There were heated arguments that were so exciting that Margaret Mead, who was in attendance, once did not even notice that she had broken a tooth until after the meeting.

62 Meetings Calm with Common ExperiencesGli incontri successivi si svolsero in maniera in qualche modo più calma con l’accumularsi di un insieme di esperienze comuni da parte dei partecipanti.The later meetings went somewhat more calmly as the members developed a common set of experiences.

63 Laying the Groundwork for CyberneticsQuesti incontri, insieme alla pubblicazione, nel 1948, del libro di Norbert Wiener dal titolo 'Cybernetics' , servirono a costruire le fondamenta per lo sviluppo della cibernetica come oggi viene conosciuta.These meetings, along with the 1948 publication of Norbert Wiener's book titled 'Cybernetics,' served to lay the groundwork for the development of cybernetics as we know it today.

74 Epistemology = Study of KnowledgeEpistemologia = Studio della ConoscenzaMcCulloch trovò l’esistenza di un collegamento tra scienza e neurofisiologia ed una branca della filosofia chiamata epistemologia, che, in ambito anglosassone, rappresenta lo studio della conoscenza.McCulloch could see that there is a connection between the science of neurophysiology and a branch of philosophy called epistemology, which is the study of knowledge.

75 Knowledge – Formed in the BrainMcCulloch si rese conto che la conoscenza si forma in un organo fisico del corpo, il cervello, nonostante essa sia comunemente considerata invisibile.While knowledge is usually considered invisible and abstract, McCulloch realized that knowledge is formed in a physical organ of the body, the brain.

76 The Mind – The Meeting Place Between the Brain and an IdeaFisico Astratto Cervello Mente ConoscenzaInfatti, la Mente rappresenta il luogo di incontro tra cervello ed idee, tra ambito fisico e quello astratto, tra scienza e filosofia.The mind is, in fact, the meeting place between the brain and an idea, between the physical and the abstract, between science and philosophy.

81 Other Cybernetic ConceptsUlteriori Concetti di CiberneticaOra che ci siamo familiarizzati con alcuni personaggi fondamentali, i loro interessi ed i loro contributi, siamo pronti per ricevere ulteriori concetti di Cibernetica.Now that we have touched on some of the key people, their interests, and their contributions, we shall look at a few additional cybernetic concepts.

82 Law of Requisite VarietyLegge di Varietà di RequisitiUn concetto molto importante è rappresentato dalla ‘Legge di Varietà dei Requisiti’ che si sintetizza come segue: quando un sistema diventa sempre più complesso, anche il controllore del sistema deve diventare più complesso perché ci sono molte più funzioni da regolare. In altre parole, più complesso il sistema, più sofisticato deve essere il suo regolatore.One important concept is the law of requisite variety. This law states that as a system becomes more complex, the controller of that system must also become more complex, because there are more functions to regulate. In other words, the more complex the system that is being regulated, the more complex the regulator of the system must be.

85 Furnace + Air Conditioner = ComplexityMa se l’abitazione è dotata di generatore di calore e di sistema di climatizzazione, il termostato deve essere più sofisticato – sarà dotato di più interruttori, manopole o bottoni – perché deve controllare due processi – riscaldamento e raffreddamento.However, if the house has both a furnace and an air conditioner, the thermostat must be more complex – it will have more switches and knobs – since it must control two processes – both heating and cooling.

86 Humans – Most Complex Nervous SystemLo stesso principio vale per gli organismi viventi.Gli esseri umani possiedono il sistema nervoso ed il cervello più complessi di ogni altro animale. Grazie ad essi si possono cimentare in attività differenti e essere dotati di corpi complessi.The same principle applies to living organisms. Human beings have the most complex nervous system and brain of any of the animals. This allows them to engage in many different activities and to have complex bodies.

98 Self Organization Leads to a General Design RuleL’idea di auto-organizzazione porta ad una regola generale di progetto.Per cambiare ogni oggetto, porre l’oggetto in un ambiente dove la reciproca interazione (oggetto-ambiente-oggetto) è in grado di cambiare l’oggetto nella direzione desiderata.Vediamo tre esempi . . .The idea of self-organization leads to a general design rule. In order to change any object, put the object in an environment where the interaction between the object and the environment will produce the desired change in the object in the direction you want it to go. Let's consider three examples. First, in order to make iron from iron ore we put the iron ore in an environment called a blast furnace. In the furnace, coke is burned to produce heat. In the chemical and thermodynamic environment of the blast furnace, iron oxides become pure iron.

99 Self Organization Leads to a General Design RulePrimo, per produrre ferro da minerale ferroso si pone il minerale ferroso in un ambiente chiamato altoforno.Nell’altoforno, si brucia carbone per produrre calore. Nell’ambiente chimico e termodinamico dell’altoforno gli ossidi di ferro diventano ferro puro.The idea of self-organization leads to a general design rule. In order to change any object, put the object in an environment where the interaction between the object and the environment will produce the desired change in the object in the direction you want it to go. Let's consider three examples. First, in order to make iron from iron ore we put the iron ore in an environment called a blast furnace. In the furnace, coke is burned to produce heat. In the chemical and thermodynamic environment of the blast furnace, iron oxides become pure iron.

101 Educating Children, cont.Come risultato dell’interazione tra insegnanti ed altri studenti nella scuola, il bambino impara a leggere e a scrivere.As a result of interacting with teachers and other students in the school, the child learns to read and write.

106 Regulation of Business by Government, cont.. . . e la regolamentazione governativa degli affari si può pensare come un sistema auto-organizzativo.Ciascun sistema si auto-organizza dirigendosi verso uno stato di equilibrio stabile. In ogni caso le regole di interazione del sistema vengono impiegate per produrre il risultato desiderato.. . . and government regulation of business can be thought of as a self-organizing system. Each system organizes itself as it goes toward its stable equilibrial state. And in each case the known interaction rules of the system have been used to produce a desired result.

119 Separating Man from the System. . . mentre cerca di studiare e di capire un sistema sociale, non è in grado di separare se stesso dal sistema o di evitare che egli stesso possa perturbarlo.. . . while attempting to study and understand a social system, is not able to separate himself from the system or prevent himself from having an effect on it.

120 Separating Man from the System, cont.Secondo l’approccio classico, uno scienziato nel suo laboratorio pone una grande attenzione e prende notevoli precauzioni per evitare che le proprie azioni possano influenzare il risultato di un esperimento. In ogni caso, però, spostandosi dai sistemi meccanici, come quelli con cui lavora uno scienziato nel suo laboratorio, a quelli sociali, diventa impossibile ignorare il ruolo dell’osservatore.In the classical view, a scientist working in a laboratory takes great pains to prevent his own actions from affecting the outcome of an experiment. However, as we move from mechanical systems, such as those the scientist works with in the laboratory, to social systems, it becomes impossible to ignore the role of the observer.

121 Margaret MeadAd esempio, uno scienziato come Margaret Mead che ha studiato i popoli e le loro culture, non può negare di aver avuto qualche effetto sulle popolazioni che ha studiato.For example, a scientist such as Margaret Mead who studied people and their cultures, could not help but have some effect on the people she studied.

126 Wise to Have Several People Study Complex SystemsPer questi motivi è saggio poter disporre di molteplici soggetti differenti per studiare un evento o un sistema complesso .Solamente ascoltando le descrizioni di osservatori differenti una persona può formarsi un’impressione di quanto una descrizione sia funzione dell’osservatore e quanto la descrizione sia funzione dell’evento stesso.For these reasons, it is wise to have several different people study a complex event or system. Only by listening to descriptions of several observers can a person form an impression of how much a description of an event is a function of the observer and how much the description is a function of the event itself.

128 Now – How Purposes are ConstructedIn questo caso il focus attentivo viene posto su come si costruiscono gli scopi. Un esempio interessante di sistema che cresce da una condizione con obiettivi imposti da terzi fino ad un’altra con obiettivi auto-definiti è proprio l’essere umano. Quando I bambini sono molto piccoli, i genitori scelgono per loro gli obiettivi. Ad esempio, usualmente i genitori desiderano che i loro figli imparino a camminare, parlare, ed usare buone maniere a tavola.It focuses attention on how purposes are constructed. An interesting example of a system that grows from having purposes set for it to one that sets its own purposes is a human being. When children are very young, parents set goals for them. For example, parents normally desire that their children learn to walk, talk, and use good table manners.

129 Pursuing Goals and PurposesQuando il bambino cresce, impara a scegliere i propri obiettivi ed a perseguire i propri scopi, come quelli di decidere gli obiettivi educativi e di carriera, . . .However, as children grow older, they learn to set their own goals and pursue their own purposes, such as deciding on educational and career goals, . . .

137 Cybernetics includes Large Social Systems. . . a quello successivo per includere grandi sistemi sociali.. . . to include large social systems.

138 Da Vinci – Can we Master all Fields and Existing Knowledge?Non sarà possible ritornare al tempo di Leonardo Da Vinci e dominare tutti i campi di conoscenza esistenti, ma possiamo costruire un insieme di principi che sono alla base del comportamento di tutti i sistemi conosciuti.Although we'll never be able to return to the times of Leonardo Da Vinci and master all fields of existing knowledge, we can construct a set of principles that underlie the behavior of all systems.